[发明专利]确定轴承状况的系统、装置和方法

权利要求书

1.一种确定系统（800）中至少一个轴承（810）的状况的计算机实现的方法，所述方法包括：

从与系统（800）相关联的一个或多个感测单元接收与系统（800）相关联的操作数据；

从所述操作数据确定所述至少一个轴承（810）的操作轮廓，其中所述操轮廓包括与所述至少一个轴承（810）相关联的振动响应和热响应中的至少一个；

基于所述操作轮廓和虚拟轴承模型（400，600）确定所述至少一个轴承（810）的操作期间的冲击力轮廓，其中所述冲击力轮廓与所述至少一个轴承的滚动元件和所述轴承的物理缺陷之间的冲击相关联，其中所述虚拟轴承模型（400，600）在与同所述至少一个轴承（810）可比较的轴承组相关联的操作轮廓和冲击力轮廓上被训练；和

基于冲击力轮廓确定所述至少一个轴承（810）的状况。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在与同所述至少一个轴承（810）可比较的轴承组相关联的操作轮廓和冲击力轮廓上训练虚拟轴承模型（400，600）包括：

基于与轴承组相关联的测试操作数据确定测试操作轮廓，其中测试操作包括在轴承的测试期间从轴承组生成的操作数据，并且其中测试操作轮廓包括与轴承组相关联的振动响应和热响应。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于与轴承组相关联的测试操作数据来确定测试操作轮廓包括：

在轴承组中的一个或多个轴承上产生一个或多个预定缺陷；

在一个或多个系统负载状况下操作包括轴承的系统，其中系统负载状况指示系统上的系统负载；和

针对系统负载状况确定与轴承组相关联的测试操作轮廓，其中所述测试操作轮廓基于从位于轴承组之中的每个轴承内部和外部的感测单元接收的测试操作数据而生成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括：

根据测试操作轮廓和模拟操作轮廓确定模拟冲击力；和

基于模拟冲击力生成与轴承组相关联的应力分布。

5.根据权利要求4所述的方法，其中根据所述测试操作轮廓和所述模拟操作轮廓确定所述模拟冲击力包括：

基于模拟操作轮廓和轴承滚珠的至少一个质量、与轴承相关联的阻尼系数和刚度来预测模拟冲击力，其中模拟冲击力包括来自轴承的稳态移动的稳态分量和与预定缺陷相关联的动态分量中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的方法，其中基于模拟冲击力预测与轴承组相关联的应力分布进一步包括：

比较测试操作轮廓和模拟操作轮廓；

基于所述比较更新模拟冲击力；

基于更新的模拟冲击力生成应力分布；和

使用所述至少一个机器学习算法将应力分布映射到预定缺陷。

7.根据权利要求6所述的方法，其中基于所述测试操作轮廓和所述模拟操作轮廓之间的比较来更新所述模拟冲击力进一步包括：

使用至少一个机器学习算法，基于测试操作轮廓和模拟操作轮廓之间的差，校准与轴承组相关联的更新的模拟冲击力。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个机器学习算法是差分进化算法，并且其中使用至少一个机器学习算法基于所述测试操作轮廓和所述模拟操作轮廓之间的差来校准与轴承组相关联的更新的模拟冲击力包括：

定义轴承组的应力上限和应力下限；

通过变异和重组操作之一来确定应力上限和应力下限内的可能应力分布，其中针对差确定可能应力分布；和

使用基于冲击力差的连续函数优化从可能应力分布中选择应力分布。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中基于与所述轴承组相关联的测试操作数据来确定所述测试操作轮廓进一步包括：

基于与所述轴承组中的一个或多个轴承相关联的轴承负载、负载区、轴承间隙、润滑粘度和润滑剂污染中的至少一个来预测所述轴承在经受预定缺陷时的寿命。